Al in het midden van de jaren 20 was de Sovjet-legerleiding overtuigd van het nut van een ondersteuningswapen aan grondtroepen vanuit de lucht. Het zou een stevig toestel moeten zijn dat tot ver achter de vijandelijke linies moest kunnen toeslaan. Hiertoe werd de Ilyushin Il-2 Shturmovik ontwikkeld.

De eerste specificaties voor het toestel werden al in 1929 opgesteld en werden in de loop der jaren aangepast aan de ontwikkelingen. In 1935 werden de definitieve specificaties uitgevaardigd. Het meest belovende ontwerp kwam destijds van de Yakovlev-ontwerpers. Het was een ontwerp voor een tweemotorig toestel bewapend met vier 37 mm kanonnen. Het ontwerp werd echter geschrapt omdat het ongeschikt was om vanaf vooruitgeschoven frontbases te kunnen opereren. Deze bases bezitten immers vaak zeer korte en ruwe landingsbanen.

In 1938 kwam Ilyushin echter met een ontwerp dat wel geschikt bleek. Het werd een één-motorige laagdekker, met metalen vleugels en een romp waarvan de voorzijde was bekleed met metalen plaatwerk en de achterzijde was opgebouwd uit hout. De TsKB-55, zoals de fabrieksaanduiding luidde, werd een groot en zwaar toestel met twee zitplaatsen, één voor de piloot en één voor de waarnemer/schutter. Het overgrote deel van het gewicht was ontstaan door de 700 kg zware pantsergordel, die de meest vitale delen van het toestel moest beschermen. Het was bewapend met vijf 7,62 ShKAS mitrailleurs waarvan er één was aangebracht in het achterste deel van de cockpit en de rest in de vleugels. In compartimenten in de vleugels kon 400 kg aan bommenlast worden meegenomen en onder de vleugels kon nog eens 200 kg worden opgehangen.

De eerste serie toestellen waren éénzitters, maar al spoedig werden aan het front 2 persoons vairanten ontwikkeld ter versterking van de eigen verdediging. Vervolgens werd dit in de productie overgenomen. Toen de productie in 1944 werd beëindigd ten voordele van de opvolger de Ilyushin Il-10, was de productie uiteindelijk uitgekomen op een totaal van 36.163 toestellen. Hoewel de Ilyushin Il-10 een beter toestel was hebben de Il-2 toestellen tot aan het einde van de Tweede Wereldoorlog een zeer belangrijke rol gespeeld aan het oostfront. Een klein aantal van deze toestellen is in handen van de Duitsers gevallen en voor testdoeleinden naar Duitsland afgevoerd.

Na de Tweede Wereldoorlog diende het toestel naast bij de Sovjets nog bij de Bulgaarse, Hongaarse, Joegoslavische, Mongolische, Poolse en Tsjechoslowaakse luchtmachten.

De twee prototypen, waarvan de tweede het eerst vloog in december 1939, werden voortgedreven door een Mikulin AM-35 motor met een vermogen van 1350 pk. Het enige verschil tussen deze twee toestellen was het staartoppervlak. Het bleek een uitstekend vliegtuig te zijn als wapen, maar de motor was ontoereikend voor de gevraagde snelheid en het vereiste bereik.

Door een TsKB-55 om te bouwen tot één persoons toestel met een extra brandstoftank op de plaats van de waarnemer/schutter, de motor te vervangen door een krachtiger AM-35A of AM-37 motor en de binnenste twee mitrailleurs te vervangen door twee 20 mm ShVAK kanonnen ontstond de TsKB-57. De bepantsering van dit type was verder uitgebreid en er konden zes 82 mm RS-82 gronddoelraketten worden meegenomen. Op 12 oktober 1940 koos het eerste prototype het luchtruim en de prestaties waren van dien aard dat de productie meteen kon worden opgestart. De militaire aanduiding BSh-2 werd gewijzigd in IL-2 en in maart 1941 werden de eerste toestellen geleverd.

De eerste productiemodellen werden hetzij aangedreven door een AM-35A motor of door een AM-37 motor, maar deze werden al snel vervangen door de nieuwe AM-38 motor met een vermogen van 1680 pk. Dit werd tevens de standaardmotor voor de Il-2.

Bij de Duitse invasie in juni 1941 waren 249 toestellen geleverd en deze werden nagenoeg gelijk aan het front ingezet. Het 4e Lichte Bommenwerper Regiment was de eerste eenheid die werd uitgerust met de Il-2. Als aanvalsvliegtuig in capabele handen was het vanaf de grond nagenoeg onverslaanbaar. De verliezen waren desalniettemin veel te hoog. Dit viel volledig te wijten aan verkeerde tactieken. Het ontbreken van een achterwaarts vurend boordwapen maakte de toestellen kwetsbaar voor aanvallen van achteraf. Een noodzakelijke jager escorte was in die beginperiode echter niet voorhanden waardoor veel Shtormovik's ten prooi vielen aan de zeer ervaren Duitse jachtpiloten.

Het gebrek aan defensieve bewapening werd aan het front vaak provisorisch opgevangen. Hiertoe werd de extra brandstoftank achter de piloot verwijderd en werd hier een 12,7 mm Beresin UBT mitrailleur of twee 7,62 mm ShKAS mitrailleurs aangebracht. De wapens werden dan bediend door een meevliegend lid van het grondpersoneel. Deze toestellen waren feitelijk Il-2 (TsKB-57P) toestellen met aanvullende bewapening. Ze werden vaak als escortevliegtuig meegezonden met een formatie Il-2 (TsKB-57P) vliegtuigen.

Omdat deze situatie verre van ideaal werd gevonden werd in het voorjaar van 1942 besloten tot het ontwikkelen van een verbeterde versie, de Il-2M. De bewapening werd verbeterd door de twee 20 mm kanonnen te vervangen door twee 23 mm Volkov-Yartsyev V.Ya-23 kanonnen, de bepantsering werd verzwaard waardoor het pantsergewicht toenam tot maar liefst 990 kg en er werd standaard een 12,7 mm UBT mitrailleur aangebracht achterin de cockpit. Om de prestaties niet al te veel te laten dalen werd een verbeterde motor aangebracht, een AM-38F met een vermogen van 1720 pk.

Het nieuwe toestel was net op tijd klaar om te worden ingezet bij de strijd om Stalingrad tussen november 1942 en februari 1943.

Opwaardering van de motor tot een vermogen van 1770 pk baande de weg voor de definitieve versie, de Il-2 type 3M. In totaal werden er bij de totstandkoming van deze versie maar liefst 45 wijzigingen doorgevoerd. De belangrijkste waren de vervanging van de twee 23 mm kanonnen door twee Nudelman-Suranov NS-37 37 mm kanonnen, die in staat waren om een PzKpfw VI Tiger te vernietigen en de mogelijkheid om acht 82 mm RS-82 gronddoelraketten mee te voeren. Het zijn toestellen van dit type die op 7 juli 1943 een ware slachting hielden onder de Duitse tanks van de 3e, 9e en 17e Panzer Divisionen bij de slag rond Koersk.

In de loop van 1944 kwam een nieuwe variant op het bestaande ontwerp in omloop. Door het tot beschikking komen van Duraluminium in grotere hoeveelheden, werden de vleugels van de Il-2 hiervan voorzien waarbij gelijk de buitenste vleugelstand meer naar achter stond waardoor een betere stabiliteit werd verkregen. Deze variant werd aangeduid als de Ilyushin Il-2 1944 productievariant en in het Westen als Il-2M3 of ook wel Il-2 Type 3.

Tweezits trainer versie ontwikkeld in 1944 en bewapend met slechts twee 7,62 mm ShKAS mitrailleurs en twee 82 mm RS-82 raketten en de mogelijkheid tot het meenemen van maximaal 200 kg aan bommenlast.

Van de Il-2 zijn in kleinere aantallen nog twee speciale versies gebouwd. Van deze speciale marinevariant van de Il-2 met een 533 mm torpedo heeft een klein aantal dienst gedaan bij de Zwarte Zee vloot.

Vanwege diverse ervaringen opgedaan in het veld waarbij Il-2 toestellen als jachtvliegtuig werden ingezet, besloot men tot het ontwikkelen van een jager variant van dit type. Van dit gepantserde jachtvliegtuig werd slechts een prototype gebouwd. Door de ontwikkelingen in de oorlog en de steeds sneller vliegende jachtvliegtuigen werd van productie afgezien.

Vanwege dreigende tekorten van de voor de Il-2 gebruikte standaard motoren werd een project opgezet waarbij gebruik zou worden gemaakt van de M-82 motor. Dit project is niet meer van de grond gekomen.